Сегодня 04 августа 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Теги → техпроцессы
Быстрый переход

ИИ и VR ускорили строительство завода TSMC по выпуску 1,4-нм чипов — оно завершится к апрелю 2027 года

Компания TSMC ведёт строительство нового завода, на котором будут производиться микросхемы на основе фирменного 1,4-нм техпроцесса A14. По данным тайваньской газеты Commercial Times, завершение строительства ожидается уже к апрелю 2027 года. Это впечатляющие сроки для TSMC, ускорившей второй этап строительства новой фабрики в Тайчжуне, в районе расширения Центрального научного парка Тайваня.

 Источник изображения: TSMC

Источник изображения: TSMC

Сообщается, что TSMC использует искусственный интеллект и виртуальную реальность для реализации проекта строительства нового завода. Отмечается, что ИИ применяется для распознавания изображений и интеллектуального контроля, а моделирование в виртуальной реальности помогает при обучении работе на большой высоте и действиям в потенциально опасных ситуациях. Благодаря быстрой подготовке кадров, помощи ИИ при строительстве и другим мерам TSMC может запустить производство раньше запланированного срока, что позволит развернуть техпроцесс A14 с нуля до стадии начального опытного производства к концу 2027 года.

По сравнению 2-нм техпроцессом N2, о выходе которого на серийное производство сообщалось недавно, техпроцесс A14 обеспечит до 15 % более высокую производительность при том же уровне энергопотребления или до 30 % меньшее энергопотребление при той же производительности. TSMC также заявляет об увеличении плотности логических компонентов на 20 %, при этом масштабируемость логических компонентов у A14 значительно лучше, чем у других техпроцессов.

TSMC планирует начать массовое использование техпроцесса A14 в 2028 году. Это предоставит ей небольшое преимущество по времени перед Samsung и Intel, ведущими разработку технологических узлов аналогичного уровня.

TSMC вышла на производство 20 000 кремниевых пластин в месяц согласно 2-нм техпроцессу N2

По информации тайваньского издания Money UDN, на которое ссылается портал TechPowerUp, компания TSMC достигла нового рубежа в масштабировании крупномасштабного выпуска микросхем по 2-нм техпроцессу. Теперь тайваньский производитель ежемесячно выпускает 20 000 кремниевых пластин согласно своему передовому техпроцессу N2.

 Источник изображения: TSMC

Источник изображения: TSMC

Выпуск чипов с использованием техпроцесса N2 планируется на пяти заводах TSMC, однако в настоящий момент только один завод работает в режиме серийного производства N2. Речь идёт о Fab 20, на котором был достигнут показатель в 20 000 кремниевых пластин в месяц. TSMC сообщила о выходе на крупномасштабное производство по техпроцессу N2 в четвёртом квартале 2025 года. На сегодняшний день на техпроцесс 2 нм приходится всего 3 % выручки компании, на 3 нм — 30 %, а на 5 нм – 33 %.

Недавно TSMC заявила, количество выпущенных микросхем по техпроцессу N2 в четыре раза превышает количество микросхем, выпущенных по предыдущему передовому техпроцессу 3 нм (N3). Благодаря технологии GAAFET, техпроцесс N2 от TSMC обеспечивает повышение производительности до 15 % при том же уровне энергопотребления или снижение энергопотребления до 30 % при той же частоте. Техпроцесс привлёк четырёхкратное увеличение числа клиентов, занимающихся разработкой микросхем, включая AMD с серверными процессорами EPYC Venice, Apple с чипами A20 Pro для серии iPhone 18 Pro и многих других. Хотя на техпроцесс N2 сейчас приходится лишь малая часть от общего объёма выпуска пластин и незначительный объём выручки компании, всё больше клиентов TSMC им интересуются.

Intel недавно заявила об аналогичных показателях крупносерийного производства кремниевых пластин по её фирменному техпроцессу Intel 18A (близкий аналог N2 от TSMC). Компания вышла на производство около 30 000 пластин в месяц на двух своих площадках — заводе Fab 52 в Финиксе, штат Аризона, и ещё одном предприятии в Хилсборо, штат Орегон. TSMC производит микросхемы по техпроцессу N2 на литографических сканерах класса EUV с низким значением числовой апертуры (low-NA) от ASML, таких как TWINSCAN NXE:3800E. Недавно ASML заявила о планах поднять цены на оборудование для выпуска чипов, чем сильно разозлила TSMC.

TSMC похвалилась успехами в разработке 1,4-нм техпроцесса A14 — он развивается быстрее N2

За минувшие три месяца TSMC значительно продвинулась в развитии техпроцесса A14 (1,4 нм), опередив N2 (2 нм) на той же стадии разработки. На новую технологию обозначился высокий спрос со стороны производителей чипов для смартфонов, искусственного интеллекта и высокопроизводительных вычислений (HPC).

 Источник изображения: tsmc.com

Источник изображения: tsmc.com

«Разработка технологии A14 идёт по плану и успешно продвигается. Внутренние испытания тестового компонента показали производительность на уровне 90 % от целевой и выход годной продукции для 256-Мбит SRAM на уровне около 90 %», — заявил гендиректор TSMC Си-Си Вэй (C.C. Wei) в ходе брифинга с инвесторами.

Запуск серийного производства с использованием техпроцесса A14 намечен на вторую половину 2028 года. В апреле компания сообщала, что ей удалось достичь 85 % целевой производительности при 80 % выходе годной продукции для 256-Мбит SRAM. Таким образом, за три месяца ей удалось повысить оба показателя до 90 %.

Для сравнения: в апреле 2023 года техпроцесс N2 обеспечивал 80 % целевой производительности при 50-% выходе годной продукции для тестового 256-мегабитного чипа SRAM; в апреле 2024 года компания повысила эти показатели до 90 % и 80 % соответственно. То есть разработка технологии A14 действительно продвигается быстрее, чем N2. Отчасти это можно объяснить накопленным TSMC опытом работы с транзисторами с окружающим затвором (GAA), которые компания впервые внедрила в техпроцессе N2. Производителю, очевидно, удалось устранить многие сдерживающие факторы, однако приведённые генеральным директором показатели лишь указывают на достаточно низкую плотность дефектов в однородно повторяющейся структуре SRAM — говорить об успехах коммерческого производства пока рано.

Тем не менее достижение почти 90 % по обоим показателям за 2,5 года до запланированного запуска массового производства позволяет говорить о том, что разработка A14 значительно опережает прогресс N2 на сопоставимом этапе. Теоретически компания может начать массовый выпуск и раньше, если у заказчиков будут готовы проекты. Клиенты TSMC действительно стремятся завершить проектирование раньше запланированного срока, отметил Си-Си Вэй, и это хороший знак. Несмотря на то что A14 не получит систему подачи питания с обратной стороны кристалла Super Power Rail — она дебютирует лишь с A12 во второй половине 2029 года, — к новому техпроцессу уже проявили интерес производители клиентских процессоров, а также оборудования для ИИ и HPC. По сравнению с N2 новый A14 обещает повышение производительности на 10–15 % при том же энергопотреблении и количестве транзисторов либо снижение энергопотребления на 25–30 % при той же частоте и сложности схем. Плотность транзисторов для смешанных схем вырастет на 20 %, а для логических — на 23 %.

Intel вложит €5 млрд в крупнейшую фабрику чипов Европы, чтобы выпускать там ангстремные процессоры

Intel инвестирует 5 млрд евро в расширение своей производственной площадки в Лейкслипе (Ирландия) и намерена закрепить за ней статус ключевого объекта на будущее. На этом предприятии уже работает значительное количество EUV-литографов для выпуска продукции по технологии Intel 3.

 Источник изображения: Intel

Источник изображения: Intel

Как пишет портал ComputerBase, завод Fab 34 в Лейкслипе работает уже много лет и способен массово производить микросхемы по самому тонкому техпроцессу в Европе. В 2023 году он стал первым крупным заводом Intel, использующим EUV-литографию, и по-прежнему остаётся единственным в Европе предприятием компании, использующим эту технологию. Intel полностью выкупила Fab 34 и объявила о планируемых инвестициях в апреле.

В этом году компания планирует инвестировать в завод 5 млрд евро. В 2027 году Intel закупит для предприятия дополнительные станки и оборудование, а также модернизирует некоторые производственные мощности для увеличения объёмов выпуска. Кроме того, будет улучшена внутризаводская логистика. Все модули завода объединят в единую сеть, а система транспортировки контейнеров с кремниевыми пластинами по потолочным направляющим будет охватывать все производственные участки. Все эти меры призваны значительно увеличить объёмы выпуска продукции по техпроцессу Intel 3.

В ходе предварительного обсуждения в понедельник Intel пояснила, что на данный момент сохраняет акцент на техпроцессе Intel 3. При этом завод также идеально подходит (особенно после приобретения дополнительного оборудования) для выпуска продукции по техпроцессам Intel 18A и Intel 18A-P.

В будущем техпроцесс Intel 3 будет использоваться для производства микросхем ввода-вывода и базовых кристаллов, главным образом для центров обработки данных. В настоящее время Intel 3 применяется для производства вычислительных кристаллов серверных процессоров Xeon 6, также известных как Intel Granite Rapids. Вычислительные кристаллы других серверных процессоров — Intel Clearwater Forest — используют техпроцесс Intel 18A, тогда как остальные кристаллы этих чипов производятся по техпроцессу Intel 3. Сегодня Intel также подтвердила, что серверные процессоры Xeon следующего поколения тоже будут использовать техпроцесс Intel 3. Аналогичная архитектура будет применяться и в процессорах серии Intel Diamond Rapids, где для вычислительных кристаллов компания также задействует техпроцесс Intel 18A-P.

По словам Intel, спрос в сегменте «базовых кристаллов» сейчас особенно высок. Основную часть этого спроса обеспечивает сама Intel, но интерес наблюдается и со стороны внешних клиентов. При этом компания не раскрывает их имён.

Intel также сообщила, что в настоящее время не планирует строительство новых заводов в Европе. Компания намерена сначала набрать критическую массу внешних клиентов, а затем оценить ситуацию на мировом рынке, чтобы определить, где можно и целесообразно реализовывать дальнейшие проекты.

Японская Rapidus выбрала самый простой путь для переманивания клиентов TSMC на свой 2-нм техпроцесс

Японский производитель микросхем Rapidus попытается переманить клиентов у тайваньской компании TSMC не только за счёт предложения услуг другого типа, но и за счёт более низких цен на свои производственные услуги, заявил на этой неделе генеральный директор Ацуёси Коике (Atsuyoshi Koike).

 Источник изображения: Rapidus

Источник изображения: Rapidus

Как отмечает Tom’s Hardware, план Rapidus конкурировать с TSMC по цене на первый взгляд кажется рискованным, поскольку компания стремится к освоению передовых технологических процессов. Новая стратегия может ограничить её финансовые возможности в области разработки и исследований новых технологий.

Согласно текущим оценкам, Rapidus планирует брать плату в размере от 3 до 3,5 млн иен ($18 550–21 635) за пластину, обработанную по 2-нм техпроцессу. Это значительно ниже предполагаемой цены TSMC — около $30 000 за пластину, изготовленную по техпроцессу N2 (2 нм), — и сопоставимо с тем, что, по слухам, предложит Samsung для своей технологии производства SF2, — около $20 000 за пластину. Фактические цены будут зависеть от обменных курсов, однако намерение Rapidus предлагать значительно более низкие цены, чем TSMC, очевидно.

Rapidus планирует начать крупномасштабное производство чипов с использованием своей 2-нм технологии во второй половине 2027 года. Запуск нового завода займёт некоторое время, поэтому выход на значительные объёмы производства ожидается только в 2028 году. К этому моменту N2 от TSMC перестанет быть самым передовым технологическим процессом тайваньской компании.

К моменту начала Rapidus крупномасштабного производства на своём заводе IIM-1 в 2027 году TSMC нарастит выпуск чипов с использованием улучшенного по производительности технологического процесса N2P. Кроме того, компания успеет накопить необходимый опыт для повышения выхода годных кристаллов при использовании технологии транзисторов с круговым затвором GAA (gate-all-around), которая будет внедрена на пяти предприятиях, где сейчас применяется техпроцесс N2. Также к тому моменту, когда Rapidus достигнет значительных объёмов производства на заводе IIM-1 в 2028 году, TSMC собирается нарастить выпуск продукции с использованием своего передового техпроцесса A16 с подачей питания на обратной стороне кремниевой пластины (Super Power Rail), а также технологии N2X — третьего поколения 2-нм техпроцесса.

Одним из главных преимуществ техпроцессов TSMC перед конкурентами является экосистема Open Innovation Platform (OIP). Она включает комплексные инструменты автоматизации проектирования электроники и проверенные библиотеки полупроводниковых блоков, которые могут использоваться даже для новейших техпроцессов. Кроме того, в рамках этой экосистемы компания сотрудничает со множеством контрактных разработчиков чипов и предоставляет передовые услуги по упаковке не только собственными силами, но и через своих партнёров. На данный момент ни Rapidus, ни Intel Foundry, ни Samsung Foundry не могут предложить ничего даже близкого к возможностям OIP TSMC.

Учитывая преимущества, которые TSMC, вероятно, будет иметь перед конкурентами благодаря накопленному опыту производства 2-нм чипов к 2028 году, более низкие цены могут стать одним из немногих способов конкурировать с крупнейшим в мире контрактным производителем полупроводников. Однако стратегия Rapidus, предполагающая более низкие цены при наличии всего одного завода, выглядит не лучшим способом заработать деньги, а, скорее, верным способом их потерять, пишет Tom’s Hardware.

У Rapidus тем не менее может быть ещё один козырь в рукаве — услуги по обработке пластин на всех этапах производственного процесса. Такой подход значительно ускорит производственный цикл, что станет неоспоримым преимуществом компании перед другими производителями микросхем, хотя и за счёт снижения эффективности использования оборудования. Помогут ли компании более низкие цены и более короткие производственные циклы переманить клиентов у TSMC, покажет время.

Сообщается, что Rapidus ведёт переговоры с более чем 60 потенциальными клиентами, в основном зарубежными компаниями. Это говорит о стремлении японского производителя микросхем стать серьёзным конкурентом мировому лидеру TSMC, а также таким контрактным производителям микросхем, как Intel Foundry и Samsung Foundry.

Intel больше не спотыкается о 18A — техпроцесс вышел на стабильное производство 30 000 пластин в месяц

По информации аналитической компании BlueFin Research Partners, Intel устранила все проблемы, связанные с выпуском годных чипов на базе своего фирменного технологического узла 18A. Компания сделала крупномасштабное производство своего новейшего узла устойчивым как с точки зрения выхода годных изделий, так и с экономической точки зрения.

 Источник изображения: Intel

Источник изображения: Intel

В конце прошлого года Intel подтвердила, что выход годных изделий при использовании техпроцесса 18A ежемесячно улучшался примерно на 7 % на протяжении нескольких месяцев. Эта тенденция сохранялась с момента запуска первого продукта на базе техпроцесса 18A. Речь идёт о процессорах Panther Lake. Как сообщается, проблемы с выходом годных изделий были решены. Для зрелого техпроцесса это обычно означает уровень дефектов D0 = 0,1 или D0 = 0,2. Вероятно, Intel теперь достигла нижней границы этого диапазона благодаря усовершенствованию техпроцесса и нескольким месяцам оптимизации крупномасштабного производства.

В отчёте BlueFin Research Partners также отмечается, что Intel производит продукцию по техпроцессу 18A на двух заводах: Fab 52 в Финиксе (штат Аризона) и ещё одной фабрике в Хилсборо (штат Орегон). В настоящее время эти предприятия производят около 30 000 пластин в месяц с использованием технологии 18A. На данный момент этих мощностей достаточно для внутреннего производства Intel, например выпуска процессоров Panther Lake, однако для выпуска других внутренних продуктов потребуются дополнительные мощности.

Что касается других фирменных техпроцессов, Intel начала пробное производство по технологии 18A-P на площадке D1X в Орегоне. Крупномасштабное и долгосрочное использование техпроцесса 18A-P планируется на заводе Fab 62. Первые результаты опытного производства техпроцесса 14A показывают многообещающие перспективы. Intel планирует использовать завод D1X для первоначального крупномасштабного производства, а площадки в Огайо — для второго этапа крупномасштабного производства по техпроцессу 14A.

Для внешних клиентов предложения Intel будут в основном касаться техпроцессов 18A-P, 18A-PT и предстоящего техпроцесса 14A, пробное производство которого начнётся в 2028 году, а крупномасштабное — запланировано на 2029 год.

IBM представила первый 0,7-нм техпроцесс и трёхмерную архитектуру наностековых транзисторов

IBM представила первую в отрасли технологию производства кремниевых чипов субнанометрового класса с нормами 0,7 нм, или 7 ангстрем. Технология стала развитием идеи нанопроводных каналов, полностью окружённых затворами (GAA, Gate-All-Around). Практическая реализация техпроцесса должна состояться не позднее 2031 года, обещая принести с собой значительное сокращение энергопотребления чипов при росте производительности.

 Источник изображения: IBM

Источник изображения: IBM

В настоящий момент IBM вместе с японской компанией Rapidus находится на этапе внедрения массового производства 2-нм чипов с нанопроводными транзисторными GAA-каналами. Технология родилась около 15 лет назад в содружестве с компанией Samsung, пути с которой у IBM позже разошлись. Несмотря на переход от FinFET к GAA, массивы транзисторов на кристалле продолжают оставаться, по сути, планарными. «Настоящее 3D» всё ещё впереди, когда транзисторы будут размещаться друг над другом в два, а то и более слоёв. Работы в этом направлении ведутся со всё возрастающей интенсивностью, и компания IBM также участвует в этой игре.

Как стало известно, следующим шагом IBM после «наностраничной» транзисторной архитектуры станет «наностековая» архитектура (NanoStack). Вместо дальнейшего «плоского» ужатия транзисторов на поверхности пластины IBM предлагает вертикально и со смещением укладывать транзисторы друг относительно друга наподобие технологии CFET, предложенной бельгийским исследовательским центром IMEC. За неимением иллюстрации от IBM для наглядности поместим иллюстрацию IMEC, как это может выглядеть.

 Источник изображения: IMEC

Источник изображения: IMEC

По мнению IBM, у наностраничных транзисторов лучше контроль канала и меньше утечки, но для дальнейшего роста плотности масштабирование следует перенести в «третье измерение». Это обеспечит развязку с помощью сверхтонких диэлектриков, возможность раздельного проектирования верхнего и нижнего каналов и электрические характеристики, сопоставимые с характеристиками наностраничных транзисторов или превосходящие их. Тем самым на кристалле размером примерно с ноготь, как на заглавной иллюстрации, IBM обещает разместить почти 100 млрд транзисторов, что примерно вдвое плотнее её 2-нм технологии Gate-All-Around, представленной в 2021 году.

 Каналы транзисторов IBM шириной 15 атомов кремния

Каналы транзисторов IBM шириной 15 атомов кремния

По расчётам IBM, новый техпроцесс может дать до 50 % прироста производительности либо до 70 % повышения энергоэффективности по сравнению с 2-нм техпроцессом. Отдельно подчёркивается возможность на 40 % улучшить масштабирование SRAM, что важно для ИИ-ускорителей: чем больше быстрой памяти можно держать рядом с вычислительными блоками, тем меньше энергии тратится на перемещение данных между процессором и внешней памятью. Именно энергопотребление и охлаждение становятся главным ограничителем роста дата-центров для искусственного интеллекта, с чем компания обещает, так или иначе, справиться.

Лучший китайский техпроцесс SMIC N+3 по плотности транзисторов догнал только TSMC N6 — но есть и успехи

Специалисты аналитической компании SemiAnalysis опубликовали результаты первого исследования, проведённого в новой лаборатории по реверс-инжинирингу микросхем. Объектом изучения стал процессор HiSilicon Kirin 9030, используемый в смартфонах серии Huawei Mate 80 и выпускаемый китайским контрактным производителем SMIC по техпроцессу N+3, который считается третьим поколением 7-нм технологии компании.

 Huawei Mate 80 Pro построен на Kirin 9030

Huawei Mate 80 Pro построен на Kirin 9030

Наиболее примечательным результатом анализа стало измерение минимального шага металлических соединений (metal pitch) в нижних слоях разводки. По данным SemiAnalysis, у SMIC N+3 этот показатель составляет 32,5 нм. Для сравнения, в серийных процессорах Intel Panther Lake, выпускаемых по техпроцессу Intel 18A, используется шаг 36 нм.

 Источник изображений: SemiAnalysis

Источник изображений: SemiAnalysis

На первый взгляд может показаться, что китайская технология даже превосходит решение Intel. Однако авторы исследования подчёркивают, что подобное сравнение отражает лишь один из множества параметров современного техпроцесса. Более того, Intel 18A изначально поддерживает минимальный шаг металлизации 32 нм, но в Panther Lake компания Intel сознательно использовала более крупный шаг из-за применения технологии подачи питания с обратной стороны пластины PowerVia. Перенос силовых линий на тыльную сторону кристалла освобождает место в верхних слоях металлизации для сигнальных соединений и позволяет сохранять высокую плотность компоновки даже при менее агрессивных нормах разводки.

 Снимки кристаллов Kirin 9020 (слева) и Kirin 9030 (справа)

Снимки кристаллов Kirin 9020 (слева) и Kirin 9030 (справа)

Другим важным наблюдением SemiAnalysis является то, что техпроцесс SMIC N+3 уступает Intel 18A по плотности размещения транзисторов примерно на 38 %. При этом китайской компании удалось добиться плотности размещения транзисторов на уровне 113,4 млн на квадратный миллиметр, что немного выше показателя зрелого техпроцесса TSMC N6 с его 107,7 млн транзисторов на квадратный миллиметр. Добиться этого удалось без применения литографии в экстремальном ультрафиолете (EUV): SMIC продолжает использовать оборудование для глубокой ультрафиолетовой литографии (DUV) и сложные схемы многократного экспонирования, требующие дополнительных циклов формирования рисунка на пластине.

Для достижения такой плотности инженерам SMIC пришлось использовать практически все доступные методы оптимизации. В частности, применяются транзисторы с двойными плавниками (Fin), контакты размещаются непосредственно над затвором, а между стандартными ячейками используются минимальные разделительные области. Подобные решения позволяют экономить площадь, но одновременно повышают сложность и стоимость производства.

Впрочем, высокая плотность размещения транзисторов не означает сопоставимой производительности. Согласно данным SemiAnalysis, старшее вычислительное ядро Kirin 9030 Pro работает на частоте 2,75 ГГц и по производительности на такт находится примерно на уровне Arm Cortex-X2 образца 2021 года. В результате новый процессор Huawei сопоставим с флагманскими Android-смартфонами трёхлетней давности и уступает современным решениям Apple, Qualcomm, MediaTek и Samsung.

При этом анализ показал, что новый чип заметно эффективнее использует доступную площадь кристалла по сравнению с предшественником Kirin 9020. Благодаря переходу на техпроцесс N+3 Huawei смогла разместить дополнительное производительное ядро, увеличить объём кеш-памяти, а также расширить графический и нейронный блоки, сохранив практически неизменные размеры самого кристалла.

 Kirin 9030 выпускается в разных упаковках для разных смартфонов

Kirin 9030 выпускается в разных упаковках для разных смартфонов

Авторы исследования отмечают, что экспортные ограничения США не остановили развитие китайской полупроводниковой отрасли, а лишь изменили подход к дальнейшему масштабированию технологий. Вместо использования EUV-литографии китайским компаниям приходится компенсировать её отсутствие более сложными производственными процессами, архитектурными оптимизациями и передовыми методами компоновки микросхем, включая 3D-штабелирование. При этом, как подчёркивают аналитики, Китай пока не сокращает отставание от Intel, TSMC и Samsung на переднем крае полупроводниковой отрасли, однако продолжает последовательно двигаться вперёд, несмотря на санкционные ограничения.

Дополнительно исследование показало, что процессоры Kirin 9030 Pro комплектуются памятью LPDDR5X производства Samsung. В отдельных версиях смартфонов с 16 Гбайт оперативной памяти также были обнаружены микросхемы китайского производителя CXMT.

TSMC получила от IMEC техпроцесс для массового выпуска 2D-транзисторов на 300-мм пластинах

На конференции VLSI Technology and Circuits компании ASML и TSMC, а также бельгийский исследовательский центр IMEC совместно представили техпроцесс массового производства 2D-транзисторов на 300-мм кремниевых пластинах. Его внедрение произойдёт не завтра и не послезавтра, но точно будет востребовано после исчерпания ресурсов обычных кремниевых транзисторов нанометрового масштаба. По крайней мере, TSMC уже знает, куда ей двигаться дальше.

 Источник изображения: IMEC

Источник изображения: IMEC

Транзисторы масштаба 2D с атомарно тонкими проводящими каналами — это очевидное будущее электроники. Снижение масштабов технологических процессов делает транзисторные каналы всё короче и короче, что начинает мешать управляемости этими электронными приборами. Атомарно тонкие каналы можно надёжно перекрывать или открывать ничтожными токами на уровне статики, что также сделает такие полупроводники менее прожорливыми и более холодными.

Проблемой оставалось производство 2D-транзисторов обоих типов (полярностей) в рамках экосистемы 300-мм пластин, с чем успешно справились IMEC, ASML и TSMC. По крайней мере, они заявили об этом в совместном пресс-релизе.

Как сообщается в документе, на 300-мм кремниевой пластине партнёры продемонстрировали «масштабируемую интеграцию» nFET- и pFET-транзисторов с каналами из TMD-материалов — дихалькогенидов переходных металлов. Для nFET использовался MoS2 (дисульфид молибдена), а для pFET — WS2 (дисульфид вольфрама) или WSe2 (диселенид вольфрама). Все представленные транзисторные структуры изготовлены с шагом CPP (contacted poly pitch) 50 нм, что примерно соответствует 3-нм технологическому процессу.

По данным IMEC, новые транзисторы показали хорошие вольт-амперные характеристики, низкий ток утечки в выключенном состоянии и работоспособность обоих типов проводимости — n- и p-типа — на одной 300-мм пластине.

Более того, инновационные 2D-транзисторы можно производить на обратной стороне пластины, куда стало модно переносить питание и часть интерфейса, разгружая лицевую сторону для чего-то полезного. Для этого предложено решение в виде канавок с вольфрамовой металлизацией на обратной стороне пластины, на которые впоследствии осаждаются 2D-материалы. Такой подход позволяет уменьшить контактную область транзисторов, не ухудшая их характеристик. Изготовление 2D-транзисторов, что также важно для экономии средств, происходит с использованием только одной маски на слой (при однократном экспонировании).

Впрочем, нужно ещё раз уточнить, что пока это не готовый коммерческий техпроцесс TSMC, а демонстрация возможности его переноса «из лаборатории на фабрику». Потенциально такие 2D-транзисторы могут использоваться в сверхмасштабируемой логике и для заполнения обратных сторон пластин, включая интерфейсы для стековой компоновки или подвода питания с тыла.

«Начало мечты»: Huawei показала чип с 2D-транзисторами — это шанс догнать TSMC без EUV-литографии

На днях исследователи из Huawei совместно с командой Нанкинского университета в журнале Nature Electronics опубликовали работу, в которой сообщили о создании RISC-процессора с использованием 2D-материалов. В перспективе это поможет добиться рекордной плотности размещения транзисторов без использования передовых подсанкционных литографов ASML. Используя только местное оборудование, Китай сможет выпускать чипы не хуже решений TSMC, Intel и других лидеров отрасли.

 Источник изображения: Nanjing University

Источник изображения: Nanjing University

В статье речь идёт о первом параллельном микропроцессоре на таком двумерном полупроводнике, как дисульфид молибдена — MoS2. За счёт гексагональной молекулярной структуры слой MoS2 имеет толщину менее 1 нм, что можно сравнить с размером одного атома. Это позволяет сделать транзисторы на основе MoS2 намного меньше классических кремниевых и плотнее упаковать их на подложке, добившись прорыва в продлении действия закона Мура иными средствами — без повышения разрешающей способности литографов, которые почти упёрлись в физические пределы технологии.

Свой чип команда исследователей назвала «Мэнци-1000» (Mengqi-1000, в английском варианте — Magic-1000). При этом в китайском языке понятие «Мэнци» имеет несколько иной смысл и означает «начало мечты» или «открытие мечты». Это микропроцессор с 1433 транзисторами на подложке с четырьмя металлическими слоями. Заявленная плотность интеграции — около 9336 транзисторов на 1 мм2. Он может хранить данные во встроенном регистровом файле и выполнять арифметические операции с многобитными данными параллельно, но пока на очень скромной частоте — 1 кГц.

Отметим, около года назад учёные из Национальной лаборатории интегральных схем и систем Университета Фудань также сообщали в Nature о создании 32-битного RISC-V-процессора на элементах из дисульфида молибдена. Новая разработка более зрелая и функциональная, что демонстрирует прогресс китайских исследователей в развитии нестандартных технологий производства чипов. Безусловно, они пока не конкуренты новейшим техпроцессам TSMC и других лидеров, но в пересчёте на одинаковые нормы техпроцесса плотность транзисторов на MoS2 примерно соответствует 2–3-нм техпроцессам TSMC или даже превосходит их.

По факту опытный чип Huawei «Мэнци-1000» произведён по нормам 0,5 мкм. Это означает, что в случае перевода производства чипов на 2D-материалах на субмикронные техпроцессы Китай может получить более мощные процессоры, не прибегая к новейшей литографии.

Добавим, Huawei уже сообщила о готовности подхватить знамя закона Мура, выпадающее из рук лидеров западного лагеря производителей, и продолжить его работу за счёт оптимизации сигнальной структуры чипов. Материалы типа дисульфида молибдена также рассматриваются в рамках этой цели. Если нельзя иди напрямую, нормальные герои всегда идут в обход.

Будущие смартфоны Huawei Mate 90 получат процессор Kirin на аналоге 3-нм техпроцесса

На днях Huawei представила свой закон масштабирования полупроводников, названный «законом масштабирования тау», и архитектуру LogicFolding. Вскоре после этого компания выступила с докладом на Финансовом форуме и саммите в Шэньчжэне, пообещав выпустить гораздо более мощный процессор Kirin следующего поколения, который будет использоваться в будущих смартфонах линейки Mate 90.

 Источник изображения: GSMArena

Источник изображения: GSMArena

Утверждается, что этот чип станет первым мобильным процессором компании, построенным на архитектуре LogicFolding, и сможет конкурировать с чипами, производящимися по 3-нм техпроцессу. Представитель компании в рамках доклада не уточнил, будет ли следующий чип Kirin использовать 3-нм техпроцесс, а лишь заявил, что он окажется на одном уровне с современными 3-нм чипами.

Инновационная архитектура LogicFolding позволила компании увеличить плотность транзисторов на 53,5 %, что повышает производительность на 41 % и увеличивает пиковую частоту на 12,7 %. Новая архитектура также обещает повышенную энергоэффективность.

Название чипа Kirin следующего поколения пока не разглашается. Вероятно, подробности о нём можно будет узнать ближе к запуску серии смартфонов Huawei Mate 90, который запланирован на эту осень.

Intel раскрыла техпроцесс 18A-P: быстрее, экономичнее и с улучшенным теплоотводом

Компания Intel наращивает выпуск собственных чипов по технологическому процессу 18A (класс 1,8 нм) и параллельно работает над его улучшенной версией 18A-P — в стадию производства она вступит в ближайшие кварталы.

 Источник изображения: Rubaitul Azad / unsplash.com

Источник изображения: Rubaitul Azad / unsplash.com

Технология Intel 18A-P предусматривает два новых типа транзисторов, более жёсткий контроль вариативности процесса и улучшенный теплоотвод, что обещает повышенную производительность при сниженном энергопотреблении. Возможно, поэтому ходят слухи, что ею заинтересовались в Apple. 18A-P по сравнению с базовым 18A позволит разработчикам чипов либо повысить производительность своих компонентов на 9 % при том же энергопотреблении, либо снизить энергопотребление на 18 %, сохранив те же производительность и сложность.

Чтобы добиться этого, Intel перешла на транзисторы нового типа RibbonFET с окружающим затвором и продемонстрировала их версии, оптимизированные как для повышенной производительности, так и для сниженного энергопотребления. Это означает, что можно повышать частоты на критически важных участках и сокращать энергопотребление в менее востребованных областях, что способствует росту общей эффективности системы.

Технология 18A-P сохранила тот же шаг затворов транзисторов (50 нм) и те же высоты ячеек (180 нм и 160 нм), что используются в 18A, а также совместимость конструкции с технологией предыдущего поколения. То есть микросхему, которую разрабатывали для 18A, можно портировать на 18A-P и сразу улучшить характеристики чипа; однако для достижения максимальных показателей всё же потребуется повторная оптимизация архитектуры.

 Источник изображения: Brecht Corbeel / unsplash.com

Источник изображения: Brecht Corbeel / unsplash.com

Ещё одно преимущество 18A-P состоит в том, что Intel удалось на 30 % сократить перекос качества кристаллов в пределах одной пластины: разброс между «быстрыми» и «медленными» уменьшился — оба приблизились к типичному значению; снизилась вариативность от центра к краю пластины. В техпроцессе добавили дополнительные варианты порогового напряжения: если в оригинальном 18A допускались только четыре пары, то теперь их может быть более пяти. Это помогает точнее сортировать кристаллы, обеспечивает более стабильное поведение микросхем, а доля соответствующих целевым спецификациям кристаллов увеличивается. Повышается объём качественного кремния с одной пластины, то есть растёт выход годной продукции.

Уменьшение разброса параметров, однако, никак не повлияло на частоту брака, связанную с физическими свойствами пластины и естественными отклонениями при экспозиции — тонкие техпроцессы по своей природе более чувствительны к этим факторам. Сохранив геометрию транзисторов, в Intel изменили показатели сопротивления и ёмкости на металлических линиях, что позволило повлиять на скорость сигнала, энергопотребление и величину задержки, однако конкретных значений компания не привела.

Наконец, в 18A-P удалось добиться улучшений в тепловых характеристиках, надёжности и поведении напряжения — это важно как для потребительской, так и для профессиональной продукции. Intel заявила об улучшении теплопроводности на 50 %. Уменьшив тепловое сопротивление, разработчик компенсировал более высокую плотность мощности, характерную для транзисторов с окружающим затвором. Удалось сократить деградацию транзисторов, нарастающую при длительном воздействии высокого напряжения и температуры, что важно для серверной продукции. Наконец, улучшилась согласованность минимального рабочего напряжения (Vmin) логики и SRAM — повысилось качество работы при низком напряжении.

Samsung догоняет TSMC: выход годных 2-нм чипов подскочил втрое и превысил 60 %

Сегодня стало известно, что Samsung Electronics повысила выход годных изделий по своему 2-нанометровому техпроцессу контрактного производства полупроводников до более чем 60 %. Ещё во второй половине прошлого года выход годных изделий не превышал 20 %. Такое существенное повышение позволит компании резко снизить производственные затраты и открывает больше возможностей для новых заказов.

 Источник изображения: Samsung

Источник изображения: Samsung

Подразделение Samsung Electronics Foundry изготавливает чипы по 2-нм техпроцессу по заказам от подразделения Samsung Electronics System LSI Division и китайских компаний Canaan и MicroBT, которые производят оборудования для майнинга криптовалют. Сообщается, что в течение последних двух кварталов выход годных изделий для Canaan и MicroBT увеличился более чем в три раза и превысил 60 %. Средний выход годных чипов Exynos 2600 для System LSI пока остаётся ниже 50 %, но ситуация также улучшается с каждым днём.

Для сравнения — ведущий мировой производитель микросхем компания TSMC в настоящее время добилась для своего 2-нм техпроцесса выхода годных изделий на уровне 60–70 %. Дальнейшее повышение выхода годных изделий для современных техпроцессов затруднено из-за их высокой сложности.

Увеличение выхода годной продукции также открывает возможности для привлечения большего числа клиентов. «В последнее время наблюдается тенденция к применению передовых чипов размером менее 5 нм в информационных технологиях, — отметил представитель отрасли. — Если станет известно, что выход годной продукции в 2-нм техпроцессе Samsung Electronics улучшился, весьма вероятно, что другие клиенты заинтересуются».

В прошлом году Samsung Electronics заключила контракт на производство 2-нанометрового чипа автономного вождения AI6 для крупнейшего мирового автопроизводителя Tesla. Этот контракт оценивается в $16,5 млрд.

Разработан инструмент для поиска дефектов нанометровых транзисторов — отладка техпроцессов пойдёт веселее

Группа учёных из Корнеллского университета (Cornell) совместно с компаниями ASM и TSMC представила революционный метод визуализации скрытых атомарных дефектов в передовых полупроводниковых структурах. Технология позволяет оценить повреждения на масштабе нескольких атомов, что важно при отладке техпроцессов производства чипов, чтобы выстроить зрелое производство с минимальным уровнем брака.

 Источник изображения: Cornell

Визуализация слоёв кремния, диоксида кремния и оксида гафния внутри канала транзистора. Источник изображения: Cornell

Для визуализации дефектов были выбраны обработанные пластины с транзисторами Gate-All-Around (GAA) — это самые современные транзисторы с круговым или всеохватывающим затвором. Образцы предоставил бельгийский центр Imec. Каждый транзисторный канал такого транзистора — это как трубочка из 18 атомов в поперечнике. Качество стенок этой «трубочки» — неоднородности, сколы и другие дефекты — определяет характеристики транзистора. В обработанной пластине их уже не изменить, но можно проследить за качеством изготовления в процессе каждого из тысяч этапов техпроцесса, чтобы в среднем количество дефектов оказалось как можно меньше.

Но как же увидеть эти дефекты, размеры которых сравнимы с размерами вирусов? Для этого исследователи адаптировали метод многоплоскостной электронной птихографии (multislice electron ptychography) с субангстремным нанометровым разрешением в глубину материала. Прибор улавливает рассеяние электронов в структуре и позволяет собирать данные для визуализации структур атомарного масштаба. По сути, это так называемая вычислительная визуализация, которая строится на скрупулёзном анализе огромного массива данных.

Если чуть подробнее, то метод основан на сборе четырёхмерных дифракционных данных с помощью детектора EMPAD в составе сканирующего просвечивающего электронного микроскопа с последующей фазовой реконструкцией и моделированием распространения электронов в множественных «нарезках». В отличие от проекционных методов, птихография позволяет реконструировать полный объём структур из одного набора данных, отслеживая позиции отдельных атомов, измеряя локальные искажения решётки и количественно оценивая параметры раздела сред.

Метод даёт прямые количественные оценки для спектра дефектов, ранее доступные только как наборы косвенных данных, и открывает путь к быстрому выявлению и устранению технологических проблем на ранних стадиях разработки техпроцессов. Участие в проекте специалистов тайваньского чипмейкера — компании TSMC — говорит само за себя, насколько это востребовано для отладки современного производства чипов.

В Китае разработали перспективную флеш-память для ИИ с уникальным сочетанием скорости и эффективности

В поисках замены привычной памяти, производимой в рамках техпроцесса КМОП и приблизившейся к границам своих возможностей, разработчики снова и снова обращают взор на память с сегнетоэлектрическими транзисторами FeFET. Они обладают намного большей скоростью переключения, чем обычные полевые транзисторы FinFET, не требуют питания для сохранения состояния и потребляют сравнительно меньше энергии. Но существовали барьеры, которые им мешали. Существовали…

 Источник изображений: Science Advances 2026

Источник изображений: Science Advances 2026

Команда учёных из Пекинского университета (Peking University) предложила интересное решение для масштабирования техпроцесса производства транзисторов FeFET, которое было больным местом компонентов на основе сегнетоэлектриков (в англоязычной литературе — ферроэлектриков). Также новая разработка значительно снижает управляющее напряжение таких транзисторов, которое долгое время не могло опуститься ниже 1,5 В. Очевидно, что это не позволяло им быть совместимыми с современной малопотребляющей логикой, которая давно оперирует напряжениями ниже 1 В.

Китайские исследователи решили задачу оригинально — они повысили концентрацию переключающего поля затвора, за счёт чего удалось преодолеть коэрцитивное поле ферроэлектрика и переключить его поляризацию подачей меньшего напряжения. Концентрацию поля обеспечила металлическая однослойная углеродная нанотрубка (m-SWCNT) длиной 1 нм. Это и есть затвор. За счёт малого диаметра нанотрубки концентрация поля достигла рекордного уровня, и поляризацию материала транзистора удалось изменить подачей управляющего напряжения всего 0,6 В. При этом скорость переключения не пострадала, а энергонезависимые свойства FeFET сохранились.

В целом предложенная структура сегнетоэлектрического транзистора с затвором 1-нм длины выглядит следующим образом: канал из MoS₂, тонкий диэлектрик h-BN (5 нм), плавающий затвор из многослойного графена, ферроэлектрический слой CuInP₂S₆ (CIPS) толщиной от 6,5 до 70 нм и затвор в виде металлической однослойной углеродной нанотрубки (m-SWCNT) длиной 1 нм. Благодаря экстремально малому радиусу кривизны нанотрубки происходит сильная концентрация электрического поля (усиление до 2,6 раза), что локально повышает напряжённость поля в сегнетоэлектрике до 2,7 × 10⁶ В/см при внешнем напряжении всего –0,6 В.

Скорость программирования предложенной транзисторной архитектуры составляет 1,6 нс (при импульсе 3 В). Удержание данных превышает 10⁴ секунд, а износоустойчивость превышает 10⁴ циклов без заметной деградации. Эти параметры значительно превосходят традиционные FeFET по напряжению, скорости и потреблению.

Обозначенный прорыв позволяет впервые добиться полной совместимости по напряжению сегнетоэлектрической памяти с передовой логикой, устраняя необходимость в высоковольтных цепях и открывая перспективы для сверхэнергоэффективных ИИ-чипов, нейроморфных систем и памяти 3D-NAND.

Концепция нанозатворного усиления поля универсальна и может применяться к другим сегнетоэлектрикам (HZO, перовскитам), а также интегрироваться в CMOS-процессы. Работа демонстрирует, что углеродные нанотрубки остаются актуальными для самых продвинутых технологических норм ближайшего будущего и закладывает основу для энергонезависимых технологий с техпроцессом менее 1 нм с минимальными потерями и максимальной производительностью. Кстати, в Samsung придерживаются того же мнения, но это уже другая история.


window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
«Death Stranding 3»: кооперативное приключение Big Walk от авторов Untitled Goose Game очаровало игроков и критиков 46 мин.
Spotify не оправдала ожидания по прибыли и аудитории — акции просели 3 ч.
OpenAI назвала иск о похищении секретов Apple «безответственным, агрессивным и странно личным» 3 ч.
ИИ-агенты помогут создать аналоги CUDA, но Nvidia тоже не стоит на месте 3 ч.
Новые фракции, новые платформы и новая демоверсия: фэнтезийная 4X-стратегия Endless Legend 2 получила дату выхода из раннего доступа Steam 3 ч.
У Apple хотят отсудить более $30 млрд за распознавание лиц на фото 3 ч.
«Жди меня, мой чешский друг»: японский разработчик добавит в игру поддержку чешского языка ради одного фаната бейсбола в Чехии 3 ч.
«Игромир» привезёт на «Игромир» демоверсию амбициозного российского боевика «Война Миров: Сибирь» 4 ч.
Агент ФБР украл у россиян криптовалюту почти на $1 млн, а потом его замучила совесть 5 ч.
ROC Backup получил сертификат совместимости с сервисами «Яндекс 360» 6 ч.
«Такая корова нужна самому»: SpaceX больше не хочет запускать спутники конкурентов 2 ч.
В России представили отечественный электронный коленный модуль с интеллектуальным управлением 2 ч.
Китайские астрономы обнаружили мощнейший во Вселенной ускоритель частиц — он в 4400 раз превосходит БАК 2 ч.
США намерены запретить использование китайских компонентов в американских дата-центрах 3 ч.
Qualcomm выпустила очередную версию Snapdragon 8 Elite Gen 5 — слегка урезанный Snapdragon 8 Elite Gen 5 V-series 3 ч.
Nothing представила наушники-клипсы CMF Clip Pro за $99 3 ч.
Galax представила чёрные GeForce RTX 5070 Ti HOF OC LAB Deluxe и Deluxe X с заводским разгоном 3 ч.
Starlink планирует за два года развернуть «несколько тысяч» спутников сотовой связи 3 ч.
ASUS выпустила «ИИ-брелок» UGen300 USB AI с ускорителем Hailo-10H и 8 Гбайт RAM 3 ч.
Всё сложилось: предзаказы на Samsung Galaxy Z Fold8 втрое превысили спрос на предшественника 4 ч.